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Validation of MOSRA-SRAC for burnup of a BWR fuel assembly

BWR燃料集合体の燃焼体系でのMOSRA-SRACの検証

小嶋 健介

Kojima, Kensuke

核特性解析への適用性を向上させるために、原子力機構では汎用核計算コードシステムMOSRAを開発している。衝突確率法に基づく格子計算モジュールMOSRA-SRACは本システムの中核を成しており、様々な計算モデルにおける本モジュールの適用性を検証することが求められている。この一連の検証の一環として、実験値との比較により、MOSRA-SRACの適用性を検証した。実験値としては、照射後試験SFCOMPO 99-5を選定した。この試験では、東京電力福島第二原子力発電所で使用された8$$times$$8BWR燃料集合体から引き抜かれたUO$$_{2}$$-Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$燃料棒の主要な重核種と核分裂生成物の組成が測定されている。比較の結果、実験値とMOSRA-SRACによる計算値はよく一致することがわかった。ウランおよびプルトニウム核種については、$$^{238}$$Puを除き、5%以内で一致した。$$^{238}$$Puは30%の過大評価となったが、これは燃料棒のボイド率履歴が不明であるためであると考えられる。核分裂生成物は、約10%以内で一致した。

The MOSRA system has been developing to improve the applicability of the neutronic characteristic analyses. The cell calculation module MOSRA-SRAC is a core module of MOSRA, and applicability tests for realistic problems are required. As a test, MOSRA-SRAC is validated by comparison with measured values. As the measurement, the post irradiation examination SFCOMPO 99-5 is chosen. In the examination, the compositions of major heavy metal and fission product nuclides in a UO$$_{2}$$-Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$ fuel rod pulled from the 8$$times$$8 BWR fuel assembly used in TEPCO's Fukushima-Daini-2 were measured. The result shows good agreement between calculated and measured value. For uranium and plutonium nuclides, calculated values agree within 5% except for $$^{238}$$Pu. $$^{238}$$Pu composition is overestimated by 30%, and the overestimation is caused by the unclearness of the void faction history of the fuel rod. For fission products, calculated values agree within approximately 10%.

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